André Gide a fait la connaissance de Gaston Gallimard en 1906. Le jeune homme, dont le père est propriétaire du Théâtre des Variétés et collectionneur de peintures, de gravures et de livres rares, est un élégant représentant de la bohème bourgeoise de la rive droite. Né le 18 janvier 1881, familier des milieux artistes, il n’a encore rien sacrifié de son dilettantisme lorsque Jean Schlumberger lui propose, en octobre 1910, de prendre la gérance du comptoir d’édition. Gaston a du goût, des relations et, semble-t-il, quelque fortune. C’est un bon parti pour La NRF. Le 31 mai 1911, Gaston Gallimard signe avec André Gide et Jean Schlumberger l’acte qui donne naissance aux Éditions de la NRF.
La proximité entre la revue et la maison d’édition est fructueuse. Le catalogue des Éditions s’enrichit d’auteurs de La NRF (André Gide, Paul Claudel, Saintleger Leger, Léon-Paul Fargue, Jacques Rivière, Valery Larbaud, André Suarès, Jules Romains, Jean-Richard Bloch…) comme d’écrivains venus directement à elles (Pierre Drieu la Rochelle, Roger Martin du Gard…).
Même ralentie par les contraintes et circonstances de guerre, l’activité des Éditions se prolonge durant le conflit, sous la vigilance de Gaston Gallimard : c’est ainsi que paraît en 1917 La Jeune Parque, marquant le grand retour de Paul Valéry à la poésie ; publié en juin 1919 par les Éditions de la NRF, À l’ombre des jeunes filles en fleurs de Marcel Proust (qui s’était vu refuser par André Gide et Jean Schlumberger la publication du premier volume de À la recherche du Temps perdu…) reçoit le prix Goncourt 1919.
En juin 1919, Gaston Gallimard crée la Librairie Gallimard avec son frère Raymond et son ami Emmanuel, dit Maney, Couvreux, tout en imposant Jacques Rivière à la direction de la revue.

Trois grands dossiers marquent le début des années 1970 : la constitution d’une société de distribution (la Sodis) et la mise en place d’équipes de vente ; le lancement de la collection de poche « Folio », bientôt déployée en de nombreuses séries ; la mise sur pied d’un département Jeunesse, confié à Pierre Marchand, créateur de « Folio junior » et de la gamme « Découvertes ».
Les Éditions restent attentives à la littérature de création, révélant les œuvres, dans les années 1980, d’Annie Ernaux, Pierre Bergounioux, Pierre Michon, Christian Bobin et Anne Wiazemsky, tandis que Philippe Sollers reprend en 1987 chez Gallimard  « Tel Quel » (revue et collection) à l’enseigne de L’Infini.
Épaulé, en leur temps, par Pascal Quignard et Teresa Cremisi, aujourd’hui entouré d’une équipe solide d’éditeurs et de lecteurs, Antoine Gallimard maintient le cap éditorial d’une maison très littéraire, ouverte à l’international. Les années 1990 et 2000 seront marquées notamment par les arrivées de Philippe Djian, Jean Rouaud, Erri de Luca, Tahar Ben Jelloun, Marie N'Diaye...
La Maison s’inscrit par ailleurs dans la vie des idées, avec « La Bibliothèque des Histoires » (qui participe au renouveau de l’histoire politique), la revue Le Débat de Pierre Nora et Marcel Gauchet ou « NRF Essais » animé par Éric Vigne. Tout en développant son catalogue, la Maison œuvre continûment à l’animation de son fonds tant en poche (« Folio », « L’Imaginaire », « Tel »), qu’en « Pléiade » et en « Quarto ».
Le groupe accueille peu à peu des maisons de caractère, comme Futuropolis, POL, Joëlle Losfeld, Verticales, Alternatives ou les Grandes Personnes ; de nouvelles enseignes éditoriales émergent, à l’image de L’Arpenteur, Quarto ou Giboulées ; tandis que des développements sont lancés autour des guides Gallimard, des livres lus ou de la bande dessinée. Rejoint par Flammarion en 2013, le groupe Gallimard est à ce jour  le plus grand éditeur indépendant français, engagé dans la défense de la propriété intellectuelle et de la librairie, œuvrant à la promotion de la lecture et de la créativité éditoriale sur tous supports.

Les Allemands exigent de lui des garanties particulières au vu de la « toxicité » de son catalogue de l’entre-deux-guerres et du caractère prétendument « enjuivé » de son capital et ses équipes. La maison Gallimard est suspecte aux yeux de l’Occupant.
Le siège de la NRF est mis sous scellés le 9 novembre ; le 23, un accord est trouvé : Gaston garde la maîtrise de son entreprise en acceptant que soit confiée à l’écrivain collaborationniste Pierre Drieu la Rochelle la direction d’une NRF exclusivement littéraire. Mais la revue, privée peu à peu de ses auteurs « historiques », cessera de paraître en juin 1943... Dans le même temps, la résistance intellectuelle s’est organisée autour de Jean Paulhan au sein même des Éditions.
Cette période complexe est marquée par la révélation des œuvres d’Albert Camus, de Maurice Blanchot et, malgré la censure, par la publication de textes importants de Paul Eluard, Louis Aragon, Jean-Paul Sartre, Raymond Queneau, Antoine de Saint-Exupéry, Ernst Jünger. À la Libération, la revue est interdite par le comité d’épuration, alors que le dossier des Éditions est classé. Jean-Paul Sartre crée Les Temps modernes, puis Jean Paulhan, Les Cahiers de la Pléiade.

Chez Gallimard, un « directeur de collection est à lui tout seul une petite maison d’édition ». Avec Raymond Queneau, Albert Camus, Jean Paulhan, André Malraux, Roger Caillois, Jacques Lemarchand, Michel Leiris, Etiemble, Marcel Duhamel, Michel Mohrt, Roger Nimier, Pierre Lazareff, Georges Lambrichs, la vie éditoriale s’épanouit, tant en littérature française – avec Adamov, Char, Des Forêts, Duras, Gary, Genet, Ionesco, Jaccottet, Prévert, puis Yourcenar, Le Clézio, Tournier ou Modiano… – qu’étrangère, avec Borges, Cortázar, Miller, Styron, Roth, Pasternak, Kerouac, Mishima, Bernhard, Handke ou Kundera…
Les essais ne sont pas en reste, avec notamment Raymond Aron, Jean-Paul Sartre, Maurice Merleau-Ponty et Simone de Beauvoir, qui publie Le Deuxième Sexe en 1949. François Erval, Jean-Bertrand Pontalis et Pierre Nora donnent, au travers de leurs nouvelles collections, une nouvelle mesure et une audience amplifiée au département de sciences humaines, marqué par la publication en 1966 des Mots et les choses de Michel Foucault et l’essor de la nouvelle histoire (Georges Duby, Emmanuel Le Roy Ladurie, Jacques Le Goff...).
Depuis la fin des années 1930, les frères Gallimard ont installé leurs fils et neveux au sein de la Maison. Mais une sévère crise de succession éclate à la fin des années 1950, tandis que l’entreprise est déjà largement menée par Claude, fils unique de Gaston. La mort accidentelle, en 1960, de Michel Gallimard, fils de Raymond, et d’Albert Camus met un terme tragique à cette querelle. Durant les années 1950, Claude Gallimard posera les fondations d’un groupe éditorial, avec le rachat des Éditions Denoël, du Mercure de France et de la Table Ronde. Cette évolution, simultanée à celle du groupe Hachette, distributeur et diffuseur de Gallimard depuis 1932, tend les relations entre les deux partenaires historiques. La rupture intervient en 1970, Gallimard prenant son autonomie commerciale.